專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制造方法、半導(dǎo)體制造裝置及存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在形成于層間絕緣膜的凹部的內(nèi)面形成屏蔽層，從該屏蔽層上形 成以銅作為主成分的導(dǎo)電路的半導(dǎo)體裝置的制造方法、半導(dǎo)體制造裝置及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置的多層配線結(jié)構(gòu)是通過在層間絕緣膜中嵌入金屬配線而形成的，而作 為該金屬配線的材料，由于電遷移小且電阻低，因此使用Cu (銅)，作為其形成工藝，一般采 用鑲嵌(damascene)工序。特別是，在層間絕緣膜預(yù)先形成連接孔和配線槽而同時地進(jìn)行 Cu的嵌入的雙鑲嵌法由于工序數(shù)少，因而是有效的方法。在該雙鑲嵌工序中，在基板的層間絕緣膜形成用于嵌入在層內(nèi)環(huán)繞的配線的溝 槽、和用于嵌入連接上下的配線的連接配線的通孔，利用CVD法、電鍍法等向這些凹部嵌入 Cu。另外，有時在向凹部嵌入銅之前，為了良好地進(jìn)行Cu的嵌入，沿著凹部內(nèi)面形成成為電 極的Cu種子層。另外，由于Cu容易向?qū)娱g絕緣膜中擴(kuò)散，因此需要在凹部形成例如由Ta/ TaN的層疊體構(gòu)成的屏蔽層，所以，在層間絕緣膜表面及其凹部內(nèi)面例如利用濺射法形成屏 蔽層，另外有時還在其上再形成Cu種子層。另外，近年來，作為形成屏蔽層的方法，如下的方法被認(rèn)為是有希望的，S卩，在形成 于由SiO2膜或作為低介電常數(shù)膜的SiOCH膜等構(gòu)成的層間絕緣膜的凹部，利用濺射形成由 CuMn合金構(gòu)成的種子層，使CuMn合金中的Mn原子與層間絕緣膜中的氧(0)原子反應(yīng)，在層 間絕緣膜的表面自形成由氧化錳構(gòu)成的屏蔽層(例如日本特開2007-221103)。該方法與形成由Ta/TaN的層疊體構(gòu)成的屏蔽層的方法相比，在可以使夾設(shè)于層 間絕緣膜與Cu配線之間的屏蔽層薄層化的方面更為優(yōu)異，然而利用濺射法形成CuMn合金 種子層的方法對微細(xì)的凹部的內(nèi)面的覆蓋性差，其結(jié)果是，Mn的覆蓋性變差，因此Cu向?qū)?間絕緣膜內(nèi)擴(kuò)散，從而會有層間絕緣膜的絕緣性降低的問題。所以，本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述凹部內(nèi)的屏蔽層的覆蓋性的提高，開發(fā)出如下的 方法，即，供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體，在形成于層間絕緣膜的凹部內(nèi)直接形成由錳化 合物構(gòu)成的屏蔽層。具體來說，使錳的有機(jī)化合物的蒸氣與作為層間絕緣膜中所含的成分 的一部分的氧或碳或硅反應(yīng)，在上述凹部內(nèi)形成由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層，或者使錳的有 機(jī)化合物的蒸氣與氧氣反應(yīng)，在上述凹部內(nèi)形成由氧化錳構(gòu)成的屏蔽層。但是，在該方法中 存在如下所示的問題。在利用該方法形成屏蔽層，繼而在其上形成Cu種子層后，當(dāng)在上述 凹部內(nèi)形成Cu配線時，由于屏蔽層與介由Cu種子形成的Cu配線的密合性差，因此形成于 上述凹部內(nèi)的Cu配線剝落而在配線中產(chǎn)生缺陷，從而會有引起配線切斷的問題。另外，在 屏蔽層上直接形成Cu配線的情況下，也是上述屏蔽層與Cu配線的密合性差，產(chǎn)生與上述相 同的問題。另外，在形成屏蔽層時，層間絕緣膜中所含的成分的一部分或未與氧氣反應(yīng)的剩 余的錳被納入屏蔽層的表面或?qū)又?，該剩余的錳向Cu配線內(nèi)擴(kuò)散，由于Mn與Cu相比電導(dǎo) 率極低，因此還會有Cu配線的電阻上升的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于此種情況而完成的，其目的在于，提供一種技術(shù)，其在形成于層間絕 緣膜的凹部的內(nèi)面形成由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層，從該屏蔽層上形成以銅作為主成分的導(dǎo) 電路時，可以實現(xiàn)屏蔽層與導(dǎo)電路的密合性的提高，另外可以抑制導(dǎo)電路的電阻的上升。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，含有如下工序在形成于基板表面的層間絕緣膜，形成用于嵌入與下層側(cè)導(dǎo)電路電連接的以銅作 為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的凹部的工序；供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體，以覆蓋層間絕緣膜的露出面的方式，形成用于 抑制銅向上述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的工序；在形成上述屏蔽層后，為了提高構(gòu)成屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽 層供給有機(jī)酸的工序；在有機(jī)酸供給工序之后，在上述屏蔽層的表面形成以銅作為主成分的種子層的工 序；在種子層形成工序之后，為了使屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向種子層的表面析出而 將上述基板加熱處理的工序；為了除去因加熱而在種子層的表面析出的錳而向該種子層供給清洗液的工序；在清洗液供給工序之后，在上述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的工序。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體的制造方法的特征在于，含有如下工序在形成于基板表面的層間絕緣膜，形成用于嵌入與下層側(cè)導(dǎo)電路電連接的以銅作 為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的凹部的工序；供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體，以覆蓋層間絕緣膜的露出面的方式，形成用于 抑制銅向上述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的工序；在形成上述屏蔽層后，為了提高構(gòu)成屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽 層供給有機(jī)酸的工序；在有機(jī)酸供給工序之后，在上述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的工 序；在上層側(cè)導(dǎo)電路形成工序之后，為了使屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向上層側(cè)導(dǎo)電路 的表面析出而將上述基板加熱處理的工序；在加熱處理工序之后，將向上層側(cè)導(dǎo)電路的表面析出的錳除去的工序。另外，上述的半導(dǎo)體裝置的制造方法也可以是如下的構(gòu)成，S卩，在將向上層側(cè)導(dǎo)電 路的表面析出的錳除去后，還含有使錳的有機(jī)化合物的蒸氣與用于形成錳的氧化物的含有 氧的氣體反應(yīng)而在該上層側(cè)導(dǎo)電路上形成由錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層的工序，另外也可以 是如下的構(gòu)成，即，在形成上述屏蔽層之前，還含有將在上述凹部的底部露出的下層側(cè)導(dǎo)電 路的表面的銅的氧化物除去的工序。另外，上述除去氧化物的工序優(yōu)選為對上述凹部供給有機(jī)酸的工序。作為該有機(jī) 酸例如優(yōu)選羧酸。另外，作為用于抑制銅向上述層間絕緣膜擴(kuò)散的錳化合物，例如可以舉出 錳氧化物。
另外，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體制造裝置，用于在形成于基板表面的層間絕緣膜并 在底部露出以銅作為主成分的下層側(cè)導(dǎo)電路的凹部內(nèi)形成上層側(cè)導(dǎo)電路，其特征在于，設(shè) 有真空搬送室模塊，其具有基板被搬入的真空環(huán)境的搬送室、和設(shè)于該搬送室內(nèi)的 基板搬送機(jī)構(gòu)，屏蔽層形成模塊，其具備與該真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板 的處理容器、和供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體而以覆蓋上述層間絕緣膜的露出面的方式 形成用于抑制銅向上述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的機(jī)構(gòu)，有機(jī)酸供給模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基 板的處理容器、和為了提高構(gòu)成上述屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供給有 機(jī)酸的機(jī)構(gòu)，種子層形成模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基 板的處理容器、和在上述屏蔽層的表面形成以銅作為主成分的種子層的種子層形成機(jī)構(gòu)，加熱模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處 理容器、和為了使上述屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向種子層的表面析出而將上述基板加熱的 加熱機(jī)構(gòu)，清洗液供給模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基 板的處理容器、和為了除去因加熱而在上述種子層的表面析出的錳而向該種子層供給清洗 液的機(jī)構(gòu)，導(dǎo)電路形成模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基 板的處理容器、和在上述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的機(jī)構(gòu)；還具備控制機(jī)構(gòu)，其按照將搬入到上述真空搬送室模塊的基板依次向屏蔽層形成 模塊、有機(jī)酸供給模塊、種子層形成模塊、加熱模塊、清洗液供給模塊及導(dǎo)電路形成模塊搬 送的方式，來控制上述基板搬送機(jī)構(gòu)。此外，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體制造裝置，用于在形成于基板表面的層間絕緣膜并 在底部露出以銅作為主成分的下層側(cè)導(dǎo)電路的凹部內(nèi)形成上層側(cè)導(dǎo)電路，其特征在于，設(shè) 有真空搬送室模塊，其具有基板被搬入的真空環(huán)境的搬送室、和設(shè)于該搬送室內(nèi)的 基板搬送機(jī)構(gòu)，屏蔽層形成模塊，其具備與該真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板 的處理容器、和供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體而以覆蓋上述層間絕緣膜的露出面的方式 形成用于抑制銅向上述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的機(jī)構(gòu)，有機(jī)酸供給模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基 板的處理容器、和為了提高構(gòu)成上述屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供給有 機(jī)酸的機(jī)構(gòu)，導(dǎo)電路形成模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基 板的處理容器、和在上述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的機(jī)構(gòu)，加熱模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處 理容器、和為了使上述屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向上述上層側(cè)導(dǎo)電路的表面析出而將上述基板加熱的加熱機(jī)構(gòu)；還具備控制機(jī)構(gòu)，其按照將搬入到上述真空搬送室模塊的基板依次向屏蔽層形成 模塊、有機(jī)酸供給模塊、導(dǎo)電路形成模塊及加熱模塊搬送的方式，來控制上述基板搬送機(jī) 構(gòu)。另外，在上述的半導(dǎo)體制造裝置中，也可以是如下的構(gòu)成，S卩，還設(shè)有銅的氧化物 除去模塊，其具備與上述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處理容器、 和將向上述凹部的底部露出的下層側(cè)導(dǎo)電路的表面的銅的氧化物除去的機(jī)構(gòu)，上述控制機(jī)構(gòu)按照將搬入到真空搬送室模塊的基板搬入上述銅的氧化物除去模 塊，然后向上述屏蔽層形成模塊搬送的方式，來控制上述基板搬送機(jī)構(gòu)。上述除去銅的氧化物的機(jī)構(gòu)優(yōu)選為對上述基板供給有機(jī)酸的機(jī)構(gòu)。作為該有機(jī)酸 例如優(yōu)選為羧酸。另外，作為用于抑制銅向上述層間絕緣膜擴(kuò)散的錳化合物，例如可以舉出 錳氧化物。另外，本發(fā)明提供一種存儲介質(zhì)，其特征在于，用于對基板進(jìn)行處理的半導(dǎo)體制造 裝置，存入了在計算機(jī)上工作的計算機(jī)程序，上述計算機(jī)程序編寫有步驟組以實施上述的半導(dǎo)體裝置的制造方法。根據(jù)本發(fā)明，在形成由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層后，向基板供給有機(jī)酸而將構(gòu)成屏 蔽層的錳化合物的一部分還原，產(chǎn)生錳化合物中的化學(xué)計算法的組成比的不均衡，通過提 高錳化合物中的錳的比率，而在屏蔽層與介由以銅作為主成分的種子層形成的以銅作為主 成分的上層側(cè)導(dǎo)電路之間獲得高密合性。這樣，就不可能使上層側(cè)導(dǎo)電路剝落而在該導(dǎo)電 路中產(chǎn)生缺陷。另外，由于通過供給有機(jī)酸，錳的濃度升高，此外還殘存有在形成屏蔽層時未能用 于該屏蔽層的形成而剩余的錳，因此其結(jié)果是，屏蔽層的表面或?qū)又械腻i的濃度升高，然而 由于屏蔽層的表面或?qū)又械腻i在形成種子層后，通過進(jìn)行加熱處理而向上述種子層的表面 析出，此后通過在上述凹部內(nèi)形成上層側(cè)導(dǎo)電路之前進(jìn)行清洗處理而被除去，因此就不可 能使上層側(cè)導(dǎo)電路的電阻上升。


圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造過程的工序圖。圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造過程的工序圖。圖3是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造過程的工序圖。圖4是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造過程的工序圖。圖5是表示向錳的氧化物供給甲酸時的吉布斯自由能與反應(yīng)溫度的關(guān)系的說明 圖。圖6是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的其他的制造過程的工序圖。圖7是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的其他的制造過程的工序圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式的半導(dǎo)體制造裝置的平面圖。圖9是上述半導(dǎo)體制造裝置中所含的甲酸處理模塊的縱剖側(cè)視圖。圖10是上述半導(dǎo)體制造裝置中所含的氧化錳CVD模塊的縱剖側(cè)視圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式的其他的半導(dǎo)體制造裝置的平面圖。
圖12是表示本發(fā)明的實施方式的其他的半導(dǎo)體制造裝置的平面圖。
具體實施例方式(第一實施方式)在參照圖1 圖4的同時，對本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的實施方式進(jìn)行說 明。圖1(a)中，示出在作為基板的半導(dǎo)體晶片(以下稱作晶片)上形成的下層側(cè)的電路層 10，該電路層10如下構(gòu)成，S卩，在由作為低介電常數(shù)膜的SiCOH膜構(gòu)成的層間絕緣膜11中， 夾隔著屏蔽層12嵌入以銅作為主成分的作為下層側(cè)導(dǎo)電路的銅配線13。而且，圖1中的14 是在層間絕緣膜11中形成凹部時的由SiCN膜構(gòu)成的硬掩模。另外，在上述層間絕緣膜11 上，夾隔著例如由SiC或SiCN構(gòu)成的蝕刻阻止層15，層疊有由SiCOH膜構(gòu)成的層間絕緣膜 20。而且，蝕刻阻止層15具備下層側(cè)的銅配線13的溝槽部分的上面的屏蔽層的功能。在 該層間絕緣膜20上，為了相對于該層間絕緣膜20形成后述的凹部21，依次層疊有由SiCN 膜構(gòu)成的硬掩模22和例如由作為有機(jī)物的光刻膠掩模等構(gòu)成的犧牲層23。針對該晶片如 下所示地形成以銅作為主成分的作為上層側(cè)導(dǎo)電路的銅配線32。首先，如圖1(b)所示，利用硬掩模22及犧牲層23，利用蝕刻形成由橫寬例如為 70nm的溝槽21a和口徑例如為50nm的通孔21b構(gòu)成的凹部21。該蝕刻是將處理氣體例如 CF系的氣體及O2氣等等離子體化而進(jìn)行的。利用該蝕刻，下層側(cè)的電路層10的銅配線13 的表面露出。然后，通過向晶片供給O2氣等等離子體而進(jìn)行灰化處理等，將犧牲層23除去。 由于在這些等離子體處理中所用的氣體中含有O2氣，因此當(dāng)該蝕刻氣體的等離子體接觸銅 配線13的露出面時，該露出面就被氧化而生成銅氧化物13a。其后，為了利用上述的蝕刻處 理或灰化處理將附著于凹部21內(nèi)的殘渣除去，進(jìn)行例如使用氬氣(Ar)的等離子體的干式 清潔。另外，由于在該晶片的側(cè)面及里面同樣地附著有殘渣，因此例如將該晶片暫時從蝕刻 裝置搬出到大氣氣氛中，例如浸漬于氫氟酸(HF)溶液中而進(jìn)行濕式清洗。此時由于晶片被 進(jìn)行大氣搬送，因此銅配線13的表面的氧化進(jìn)一步加劇。此后，將晶片搬入真空處理裝置內(nèi)，如圖1(c)所示向加熱到規(guī)定的溫度的晶片供 給例如作為有機(jī)酸的羧酸例如甲酸(HCOOH)的蒸氣與稀釋氣體的混合氣體，進(jìn)行銅氧化物 13a的除去處理。通過利用該處理依照下述的(1)式所示的反應(yīng)式將銅氧化物13a還原，或 者利用甲酸的物理的蝕刻作用，而在上述凹部21的底部生成金屬銅。Cu20+HC00H — 2Cu+H20+C02... (1)而且，銅氧化物13a的除去處理例如也可以通過供給將氫氣等離子體化了的等離 子體而將銅氧化物13a還原來進(jìn)行。然后，如圖2(a)所示，在凹部21的整個內(nèi)面形成由錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層30。 該屏蔽層30的形成是如下所示地進(jìn)行的。將后述的錳的有機(jī)化合物的蒸氣、作為載氣的氫 氣(H2)及用于形成錳的氧化物的含有氧的氣體例如氧氣(O2)以規(guī)定的流量供給，在晶片溫 度例如為100 200°C、處理氣氛的壓力例如為13. 3 133Pa(0. 1 ltorr)的條件下向處 理容器供給。此后在處理容器內(nèi)利用熱使蒸氣中的Mn原子與氧氣中的0原子反應(yīng)，在含有 上述蝕刻阻止層15的端面的凹部21的整個內(nèi)面形成錳的氧化物的膜。該由錳的氧化物構(gòu) 成的屏蔽層30的厚度例如為2. Onm。另外，由于Mn原子及O原子難以進(jìn)入上述凹部21的 深部，因此該錳的氧化物的膜厚與形成于上述凹部21的開口部附近的錳的氧化物相比極薄。也就是說，該錳的氧化物的膜厚可以作為對后述的上層側(cè)的銅配線32與下層側(cè)的銅配 線13之間的電連接不造成影響的程度的厚度來形成。接下來，如圖2(b)所示，對加熱到規(guī)定的溫度的晶片供給作為有機(jī)酸的羧酸例如 甲酸(HCOOH)的蒸氣與稀釋氣體的混合氣體。這里對于表示向錳的氧化物供給甲酸時的吉 布斯自由能與反應(yīng)溫度的關(guān)系的數(shù)據(jù)表示于圖5中。由于構(gòu)成屏蔽層30的錳的氧化物為 氧化錳(MnO)，因此在400°C的溫度下，從圖5中可以看到，Δ G略微為正，因此MnO無法還 原到Mn，然而一部分被還原而產(chǎn)生MnO的源自化學(xué)計算法的不均衡，構(gòu)成屏蔽層30的錳的 氧化物中的錳的比率變高。此外，由于通過對屏蔽層30進(jìn)行甲酸處理，錳的濃度變高，另外 還殘存在形成屏蔽層30時未與氧氣反應(yīng)的剩余的錳，因此其結(jié)果是，該屏蔽層30的表面或 層中的錳的濃度變高。接下來，如圖2(c)所示，在屏蔽層30的表面利用濺射法形成以銅作為主成分的種 子層31。而且，雖然在該例中種子層31、下層側(cè)的銅配線13及后述的上層側(cè)的銅配線32 由銅構(gòu)成，然而并不限定于此，例如也可以使用電阻率的上升少的CuAg合金等。之后，如圖3(a)所示，在供給氧的同時在規(guī)定的溫度下進(jìn)行作為加熱處理的退 火。利用該退火，屏蔽層30的表面或?qū)又械腻i向種子層31的表面?zhèn)纫苿?，在種子層31的 表面析出。該析出的錳被所供給的氧氧化，如圖3(b)所示在種子層31的表面形成MnO層 110。接下來，如圖3(c)所示，向晶片供給清洗液例如硫酸，進(jìn)行MnO膜110的除去處理。作 為該清洗液并不限于硫酸，也可以使用氫氟酸、硫酸與過氧化氫的混合液、氫氟酸與過氧化 氫的混合液。在晶片的清洗后，例如如圖4(a)所示，在上述種子層31上，例如利用電鍍按 照嵌入上述凹部21內(nèi)的方式形成以銅作為主成分的作為上層側(cè)導(dǎo)電路的銅配線32。其后，如圖4(b)所示，利用CMP除去從凹部21中伸出的銅配線32。此時，由于屏 蔽層30具有絕緣性，因此即使夾雜在層間絕緣膜20中，對于介電常數(shù)的上升這樣的問題也 沒有影響，因此可以原樣不動地殘留，然而也可以除去。之后，如圖4(c)所示，在與已述相 同的溫度及壓力條件下，以規(guī)定的流量供給錳的有機(jī)化合物的蒸氣、作為載氣的氫氣、以及 用于形成錳的氧化物的含有氧的氣體如氧氣，在上述銅配線32及層間絕緣膜20上形成由 錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層(蓋層)101，形成上層側(cè)的電路層2。根據(jù)上述的實施方式，通過在形成由錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層30后，向晶片供給 有機(jī)酸而將構(gòu)成屏蔽層30的錳的氧化物的一部分還原，產(chǎn)生錳的氧化物中的化學(xué)計算法 的組成比的不均衡，提高錳的氧化物中的錳的比率，從而在屏蔽層30與隔著銅種子層31形 成的銅配線32之間獲得高密合性。這樣，就不可能使銅配線32剝落而在該配線32中產(chǎn)生 缺陷。另外，由于通過供給有機(jī)酸而使錳的濃度變高，此外還殘存有在形成屏蔽層30時 未與氧氣反應(yīng)的剩余的錳，因此其結(jié)果是，屏蔽層30的表面或?qū)又械腻i的濃度變高，然而 由于該屏蔽層30的表面或?qū)又械腻i在形成銅種子層31后，通過進(jìn)行加熱處理而向上述種 子層31的表面析出，此外在上述凹部21內(nèi)形成銅配線32之前，通過進(jìn)行清洗處理而被除 去，因此不可能使銅配線32的電阻上升。另外，在上述的實施方式中，由于在凹部21內(nèi)形成上層側(cè)的銅配線32之前，將屏 蔽層30的表面或?qū)又械腻i向該層30的體系外除去，因此不必?fù)?dān)心在上層側(cè)的銅配線32中 殘存有錳，或者可以將錳的含量抑制到很少。
另外，根據(jù)上述的實施方式，由于使錳的有機(jī)化合物的蒸氣與用于形成錳的氧化 物的含有氧的氣體反應(yīng)，而按照將上述層間絕緣膜20的上面及上述凹部21的整個內(nèi)面覆 蓋的方式，形成由錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層30，因此上述凹部21內(nèi)的屏蔽層30的覆蓋性提 高，對于銅從上層側(cè)的銅配線32向?qū)娱g絕緣膜20的擴(kuò)散可以獲得高屏蔽性。另外，在作為屏蔽層使用了 Ta/TaN的層疊體的情況下，由于該層疊體是導(dǎo)體，因 此需要利用CMP處理除去形成于層間絕緣膜20上的屏蔽層30，然而由于由錳的氧化物構(gòu)成 的屏蔽層30是絕緣體，因此就不需要利用CMP處理除去形成于層間絕緣膜20上的屏蔽層 30，可以實現(xiàn)工藝的簡化及成本的削減。另外，雖然在上述的實施方式中，使錳的有機(jī)化合物的蒸氣與氧氣反應(yīng)，而按照將 上述層間絕緣膜20的上面及上述凹部21的整個內(nèi)面覆蓋的方式，形成由MnO構(gòu)成的屏蔽 層30，然而并不限定于此，也可以供給含有錳而不含有氧的作為前驅(qū)體(precursor)的有 機(jī)金屬化合物，例如(EtCp)2Mn(雙乙基環(huán)戊二烯基錳)的蒸氣，使之與作為層間絕緣膜20 及蝕刻阻止層15中所含的成分的一部分的氧或碳或硅反應(yīng)，例如形成由氧化錳(MnOx(χ 任意的正數(shù)))或碳化錳(MnCx (χ 任意的正數(shù)))或氧化碳化錳(MnCxOyGuy 任意的正數(shù))) 或氧化硅化錳(MnSixOyGuy 任意的正數(shù)))或碳化硅化錳(MnSixCyOuy 任意的正數(shù)))或 氧化碳化硅化錳(MnSixCyOzGu y、ζ 任意的正數(shù)))構(gòu)成的屏蔽層，向該屏蔽層與已述相同 地供給有機(jī)酸而將構(gòu)成該屏蔽層的這些錳化合物的一部分還原，產(chǎn)生錳化合物中的化學(xué)計 算法的組成比的不均衡，提高這些錳化合物中的錳的比率，提高屏蔽層與隔著銅種子層31 形成的銅配線32的密合性。(第二實施方式)對本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的其他實施方式進(jìn)行說明。該實施方式作為向 凹部21內(nèi)嵌入銅的方法使用CVD法。在該實施方式中，如果對在下層側(cè)的電路層10上形 成上層側(cè)的電路層2的工藝進(jìn)行敘述，則經(jīng)過與第一實施方式相同的工藝而形成上述屏蔽 層30的晶片如圖6(a)所示，與已述相同地對屏蔽層30進(jìn)行甲酸處理(對錳的氧化物中的 Mn作比率增大處理)。之后，如圖6(b)所示，在上述屏蔽層30上，利用CVD法向上述凹部 21內(nèi)嵌入上層側(cè)的銅配線32。此后，如圖6(c)所示，與已述相同地進(jìn)行退火處理。利用該 退火處理，屏蔽層30的表面或?qū)又械腻i向上層側(cè)的銅配線32的表面?zhèn)纫苿?，在該銅配線32 的表面析出。該析出的錳被所供給的氧氧化，如圖7(a)所示在上層側(cè)的銅配線32的表面 形成MnO層100。其后，如圖7(b)所示，利用CMP除去從凹部21伸出的銅配線32。由此形成于銅 配線32的表面的MnO層100也被除去。其后，如圖7(c)所示，與已述相同地在上述銅配線 32及層間絕緣膜20上形成屏蔽層(蓋層)101。根據(jù)該實施方式，由于在向凹部21內(nèi)嵌入銅時利用CVD法進(jìn)行，因此不用在屏蔽 層30上形成種子層31，而可以直接形成上層側(cè)的銅配線32，可以實現(xiàn)工藝的簡化及成本的 削減。(裝置構(gòu)成)將實施上述的第二實施方式的半導(dǎo)體制造裝置示于圖8。如圖8所示，半導(dǎo)體制造 裝置40形成多腔室系統(tǒng)，從圖8中近前側(cè)開始，依次將作為大氣氣氛的第一搬送室41 ；用 于切換真空環(huán)境與大氣氣氛而使晶片待機(jī)的例如沿左右并排的真空進(jìn)樣室42a、42b ；以及作為真空搬送室模塊的第二搬送室43借助門G氣密性地連接。該第二搬送室43內(nèi)為了不 使已述的銅配線13氧化，例如被設(shè)定為真空環(huán)境。在上述第一搬送室41的正面，沿橫向例 如在3處設(shè)有裝載口 44，其載放著收納有多片例如25片晶片的密閉型的承載架C。另外， 在上述第一搬送室41的正面壁處，連接著載放于上述裝載口 44中的承載架C，設(shè)有與承載 架C的蓋子一起開閉的閘門GT。另外，在上述第一搬送室41的側(cè)面設(shè)有進(jìn)行晶片的朝向或 偏心的調(diào)整的校準(zhǔn)室45。此外，在上述第二搬送室43處夾隔著門G分別氣密性地連接著兼 作有機(jī)酸供給模塊的作為銅的氧化物除去模塊的甲酸處理模塊5a、5b ；作為屏蔽層形成模 塊的氧化錳CVD模塊6a、6b ；作為導(dǎo)電路形成模塊的Cu-CVD模塊7 ；以及作為加熱模塊的退 火模塊8。另外，在上述第一搬送室41及第二搬送室43中，分別設(shè)有第一搬送機(jī)構(gòu)46及第 二搬送機(jī)構(gòu)47a、47b。上述第一搬送機(jī)構(gòu)46是用于在承載架C與真空進(jìn)樣室42a、42b之間 以及第一搬送室41與校準(zhǔn)室45之間進(jìn)行晶片的交接的搬送臂。上述第二搬送機(jī)構(gòu)47a、47b 是用于在真空進(jìn)樣室42a、42b與甲酸處理模塊5a、5b與氧化錳CVD模塊6a、6b與Cu-CVD 模塊7與退火模塊8之間進(jìn)行晶片的交接的搬送臂。接下來，使用圖9對半導(dǎo)體制造裝置40中所包含的甲酸處理模塊5(5a、5b)的構(gòu) 成進(jìn)行說明。圖9中的51是形成真空腔室的處理容器，在該處理容器51的底部設(shè)有載放 晶片的載放臺52。在該載放臺52的表面，設(shè)有靜電卡盤55，從未圖示的電源部施加卡盤電壓。另外，在上述載放臺52的內(nèi)部設(shè)有加熱器56，可以將晶片加熱到規(guī)定的溫度。另 外，在上述載放臺52中設(shè)有用于使晶片升降而與第二搬送機(jī)構(gòu)47a、47b進(jìn)行交接的升降栓 57，該升降栓57借助支持構(gòu)件58由驅(qū)動部59升降。另外，在上述處理容器51的上部與載放臺52相對地設(shè)有氣體噴頭60，在該氣體噴 頭60的下面，形成有多個氣體供給孔61。另外，在上述氣體噴頭60處，連接著用于供給作 為有機(jī)酸的羧酸例如甲酸的蒸氣的第一氣體供給路62，上述有機(jī)酸用于將已述的銅氧化物 13a除去以及用于提高構(gòu)成已述的屏蔽層30的錳的氧化物中的錳的比率，另外還連接著用 于供給稀釋氣體的第二氣體供給路63，從這些氣體供給路62、63分別送來的有機(jī)酸的蒸氣 及稀釋氣體被混合而從氣體供給孔61向處理容器51內(nèi)供給。上述第一氣體供給路62介由閥VI、作為氣體流量調(diào)整部的質(zhì)量流控制器Ml及閥 V2與原料供給源64連接。該原料供給源64具有不銹鋼制的貯留容器65和貯留于其內(nèi)部 的有機(jī)酸。另外，上述第二氣體供給路63介由閥V3、質(zhì)量流控制器M2及閥V4與用于供給 稀釋氣體例如氬氣(Ar)的稀釋氣體供給源66連接。另外，在上述處理容器51的底面連接著排氣管67A的一端側(cè)，在該排氣管67A的 另一端側(cè)連接著作為真空排氣機(jī)構(gòu)的真空泵67B。這樣，就可以利用未圖示的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu) 在甲酸處理中將處理容器51內(nèi)的壓力維持為規(guī)定的壓力。接下來，在參照圖10的同時對氧化錳CVD模塊6 (6a、6b)進(jìn)行說明。圖10中的80 是形成真空腔室的處理容器，在該處理容器80內(nèi)設(shè)有用于水平地載放晶片的載放部81。在 上述載放臺81內(nèi)設(shè)有成為晶片的調(diào)溫機(jī)構(gòu)的加熱器81c。另外，在上述載放部81中設(shè)有利 用升降機(jī)構(gòu)81a自由升降的3根升降栓81b (為了方便僅圖示了 2根)，借助該升降栓81b 在第二搬送機(jī)構(gòu)47a、47b與載放部81之間進(jìn)行晶片的交接。在上述處理容器80的底部連接著排氣管82的一端側(cè)，在該排氣管82的另一端側(cè)連接著真空泵83。另外，在上述處理容 器80的側(cè)壁，形成有利用門閥G開閉的搬送口 84。此外，在上述處理容器80的頂板部設(shè)有與載放臺81相對的氣體噴頭85。上述氣 體噴頭85具備被相互劃分開的氣體室86A、86B，向氣體室86A、86B供給的氣體被分別從氣 體供給孔87A、87B向處理容器80內(nèi)供給。在上述氣體噴頭85處連接著用于向氣體室86A中導(dǎo)入用于形成錳的氧化物的含 有氧的氣體例如氧氣(O2)的氧氣供給配管系統(tǒng)88A。上述氧氣供給配管系統(tǒng)88A具備氧氣 供給路89A，在該氧氣供給路89A的上游側(cè)連接著氧氣供給源97。而且，圖10中的96是如 下的流量調(diào)整部，其接收來自控制部75的控制信號，調(diào)整上述氧氣的流量，控制向氣體室 86A的氧氣的供給切斷。另外，在上述氣體噴頭85處連接著用于將錳的有機(jī)化合物的蒸氣導(dǎo)入氣體室86B 的Mn原料氣體供給配管系統(tǒng)88B。上述Mn原料氣體供給配管系統(tǒng)88B具備原料氣體供給 路89B，在該原料氣體供給路89B的上游側(cè)連接著原料貯留部90。在上述原料貯留部90中 以液體的狀態(tài)貯留有錳的有機(jī)化合物例如(EtCp)2Mn(雙乙基環(huán)戊二烯基錳)。另外，在上 述原料貯留部90處連接著加壓部91，通過利用從該加壓部91供給的He或Ar氣等將原料 貯留部90內(nèi)加壓，就可以將(EtCp)2Mn向氣體噴頭85壓出。另外，在原料氣體供給路89B中從上游側(cè)起依次夾設(shè)有含有液體質(zhì)量流控制器或 閥的流量調(diào)整部92以及用于將(EtCp)2Mn氣化的蒸發(fā)器93。上述蒸發(fā)器93起到如下的作 用，S卩，使(EtCp)2Mn與從載氣供給源94供給的作為載氣的H2氣接觸混合而氣化，向氣體 室86B供給。而且，圖10中的95是如下的流量調(diào)整部，其接收來自后述的控制部75的控 制信號，調(diào)整上述載氣的流量，控制錳的有機(jī)化合物的蒸氣向氣體室86的供給切斷。另外，上述Cu-CVD裝置7除了在圖10所示的CVD裝置中，在原料貯留部90中貯 留有銅的有機(jī)化合物例如Cu(hfac)(tmVS)以外，屬于相同的構(gòu)成。另外，上述退火模塊8 由處理容器、在該處理容器的內(nèi)部載放晶片的載放臺、嵌設(shè)于該載放臺中的作為加熱機(jī)構(gòu) 的加熱器、和供給氧氣的氣體供給機(jī)構(gòu)構(gòu)成。另外，如已述的圖8所示，在該半導(dǎo)體制造裝置40中設(shè)有例如由計算機(jī)構(gòu)成的控 制部75。該控制部75具備由程序、存儲器、CPU構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理部等，在上述程序中，按照 從控制部75向半導(dǎo)體制造裝置的各部發(fā)送控制信號，使已述的各步驟進(jìn)行的方式，編寫有 命令(各步驟)。另外，例如在存儲器中具備寫入處理壓力、處理溫度、處理時間、氣體流量 或電力值等處理參數(shù)的值的區(qū)域，在CPU執(zhí)行程序的各命令時，這些處理參數(shù)被讀出，與該 參數(shù)值對應(yīng)的控制信號被向該半導(dǎo)體裝置的各部位發(fā)送。該程序(也含有有關(guān)處理參數(shù)的 輸入操作或顯示的程序)被存放于計算機(jī)存儲介質(zhì)例如軟盤、CD、硬盤、MO(光磁盤)等存 儲部75A中而安裝到控制部75中。接下來，對直到在上述的半導(dǎo)體制造裝置40中在下層側(cè)的電路層10上形成上層 側(cè)的電路層2的晶片的流程進(jìn)行說明。首先，利用未圖示的搬送機(jī)構(gòu)將承載架C搬送到半 導(dǎo)體制造裝置40中，載放于裝載口 44，與第一搬送室41連接。然后，閘門GT及承載架C 的蓋子被同時打開，承載架C內(nèi)的晶片由第一搬送機(jī)構(gòu)46搬入第一搬送室41內(nèi)。然后，搬 送到校準(zhǔn)室45，進(jìn)行了晶片的朝向或偏心的調(diào)整后，搬送到真空進(jìn)樣室42a (或42b)。在調(diào) 整了該真空進(jìn)樣室42a(或42b)內(nèi)的壓力后，晶片由第二搬送機(jī)構(gòu)47a(或47b)從真空進(jìn)
13樣室42a(或42b)介由第二搬送室43搬送到甲酸處理模塊5a(或5b)。此后，利用真空泵 67B將處理容器51內(nèi)抽真空而設(shè)定為規(guī)定的壓力，并且利用載放臺52的加熱器56將晶片 加熱到規(guī)定的溫度。另外，通過打開閥Vl及V2，將處理容器51內(nèi)與貯留容器65內(nèi)連通， 貯留容器65內(nèi)的甲酸的蒸氣介由第一氣體供給路62在由質(zhì)量流控制器Ml調(diào)整了流量的 狀態(tài)下進(jìn)入氣體噴頭60內(nèi)。另一方面，通過打開閥V3及V4，作為稀釋氣體的Ar氣從稀釋 氣體供給源66介由第二氣體供給路63在由質(zhì)量流控制器M2調(diào)整了流量的狀態(tài)下進(jìn)入氣 體噴頭60內(nèi)，在這里甲酸的蒸氣與Ar氣被混合，從氣體噴頭60的氣體供給孔61向晶片供 給，進(jìn)行上述的銅氧化物13a的除去處理。在結(jié)束了除去處理后，晶片被介由第二搬送室43搬入氧化錳CVD 模塊6a(或 6b)的處理容器80內(nèi)。此后利用真空泵83將處理容器80內(nèi)抽真空而設(shè)定為規(guī)定的壓力，并 且利用載放臺81的加熱器81c將晶片加熱為規(guī)定的溫度。另外，將調(diào)整了流量的(EtCp)2Mn 與調(diào)整了流量的作為載氣的H2氣在蒸發(fā)器93中混合，通過將該混合氣體介由原料氣體供 給路89B從氣體噴頭85的氣體供給孔87B向晶片供給，并且將調(diào)整了流量的O2氣介由原料 氣體供給路89A從氣體噴頭85的氣體供給孔87A向晶片供給，從而形成上述的屏蔽層30。 而且，在如前所述地形成由MnOxU 任意的正數(shù))或MnCxU 任意的正數(shù))或MnCxOy (x、y 任意的正數(shù))或MnSixOy (x、y 任意的正數(shù))或MnSixCy (x、y 任意的正數(shù))或MnSixCyOz (χ、 y、ζ 任意的正數(shù))構(gòu)成的屏蔽層的情況下，不向晶片供給O2氣而僅向晶片供給(EtCp)2Mn 與作為載氣的H2氣的混合氣體。在上述屏蔽層30的形成結(jié)束后，晶片被介由第二搬送室43向甲酸處理模塊 5b (或5a)搬送。此后與已述相同地將甲酸的蒸氣與Ar氣的混合氣體從氣體噴頭60的氣 體供給孔61向晶片供給，進(jìn)行提高上述的構(gòu)成屏蔽層30的錳的氧化物中的錳的比率的處 理。之后，晶片被介由第二搬送室43向Cu-CVD模塊7搬送。此后，利用真空泵83將處理 容器80內(nèi)抽真空而設(shè)定為規(guī)定的壓力，并且利用載放臺81的加熱器81c將晶片加熱到規(guī) 定的溫度。另外，將調(diào)整了流量的銅的有機(jī)化合物與調(diào)整了流量的作為載氣的H2氣在蒸發(fā) 器93中混合，通過將該混合氣體介由原料氣體供給路89B從氣體噴頭85的氣體供給孔87B 向晶片供給，從而形成由Cu構(gòu)成的上層側(cè)的配線層32。在上述銅配線32的形成結(jié)束后，介由第二搬送室43向退火模塊8搬送，進(jìn)行已述 的退火處理。之后，晶片被介由第二搬送室43向真空進(jìn)樣室42a(或42b)交接。在該真空 進(jìn)樣室42a (或42b)內(nèi)的壓力恢復(fù)到大氣壓后，晶片由第一搬送機(jī)構(gòu)46介由第一搬送室41 送回承載架C。當(dāng)各晶片被送回承載架C時，承載架C即由未圖示的搬送機(jī)構(gòu)搬送到CMP裝 置。此后從承載架C中取出各晶片，在此處接受CMP處理。之后，再次利用未圖示的搬送機(jī) 構(gòu)將承載架C向半導(dǎo)體制造裝置40搬送，利用氧化錳CVD模塊6a (或6b)在上述銅配線32 及層間絕緣膜20上形成屏蔽層(蓋層)101，形成上層側(cè)的電路層2。作為上述的半導(dǎo)體制造裝置40的其他例子，也可以是在圖8所示的半導(dǎo)體制造裝 置40中不設(shè)置Cu-CVD模塊7，而具有作為種子層形成模塊的Cu-PVD模塊9和清洗液供給 模塊200。將該方式的半導(dǎo)體制造裝置40表示于圖11中。在該情況下，在像第一實施方式 中所述那樣對種子層31進(jìn)行退火處理后，利用清洗液供給模塊200進(jìn)行MnO膜110的除去 處理。此后，在半導(dǎo)體制造裝置40外例如進(jìn)行電鍍，其后用CMP裝置處理。S卩，晶片的流程 為甲酸處理模塊5 (銅氧化物除去)一氧化錳CVD模塊6 —甲酸處理模塊5 (錳的氧化物中的Mn的比率增大處理)一Cu-PVD模塊9 —退火模塊8 —清洗液供給模塊200 —電鍍裝 置一CMP裝置。另外，作為上述的半導(dǎo)體制造裝置40的其他例子，也可以在圖8所示的半導(dǎo)體制 造裝置40中具有作為種子層形成模塊的Cu-PVD模塊9和清洗液供給模塊200。將該方 式的半導(dǎo)體制造裝置40表示于圖12中。在該情況下，在對種子層31進(jìn)行退火處理后，用 清洗液供給模塊200進(jìn)行MnO膜110的除去處理，其后利用Cu-CVD模塊進(jìn)行銅的嵌入。 即，晶片的流程為甲酸處理模塊5 (銅氧化物除去)一氧化錳CVD模塊6—甲酸處理模塊 5 (錳的氧化物中的Mn的比率增大處理)一Cu-PVD模塊9 —退火模塊8 —清洗液供給模塊 200 — Cu-CVD 模塊 6 — CMP 裝置。另外，雖然在上述的實施方式中利用一邊向晶片供給錳的有機(jī)化合物的蒸氣及氧 氣一邊加熱晶片的所謂熱CVD法來形成屏蔽層30，然而也可以利用等離子體CVD法或光 CVD法來形成。另外，也可以利用作為這些CVD法的變形的向晶片斷續(xù)地供給錳的有機(jī)化 合物的蒸氣及氧氣的ALD(Atomic Layer Deposition)法，層疊極薄的層而形成屏蔽層30。 此外，在向上述凹部21中嵌入銅時除了電鍍法以外也可以使用無電解鍍膜法。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，含有如下工序在形成于基板表面的層間絕緣膜，形成用于嵌入與下層側(cè)導(dǎo)電路電連接的以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的凹部的工序；供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體，以覆蓋層間絕緣膜的露出面的方式，形成用于抑制銅向所述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的工序；在形成所述屏蔽層后，為了提高構(gòu)成屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供給有機(jī)酸的工序；在有機(jī)酸供給工序之后，在所述屏蔽層的表面形成以銅作為主成分的種子層的工序；在種子層形成工序之后，為了使屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向種子層的表面析出而將所述基板加熱處理的工序；為了除去因加熱而在種子層的表面析出的錳而向該種子層供給清洗液的工序；在清洗液供給工序之后，在所述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還含有如下工序在所 述凹部內(nèi)形成上層側(cè)導(dǎo)電路后，使錳的有機(jī)化合物的蒸氣與用于形成錳的氧化物的含有氧 的氣體反應(yīng)而在所述上層側(cè)導(dǎo)電路上形成由錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層的工序。
3.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，含有如下工序在形成于基板表面的層間絕緣膜，形成用于嵌入與下層側(cè)導(dǎo)電路電連接的以銅作為主 成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的凹部的工序；供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體，以覆蓋層間絕緣膜的露出面的方式，形成用于抑制 銅向所述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的工序；在形成所述屏蔽層后，為了提高構(gòu)成屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供 給有機(jī)酸的工序；在有機(jī)酸供給工序之后，在所述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的工序； 在上層側(cè)導(dǎo)電路形成工序之后，為了使屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向上層側(cè)導(dǎo)電路的表 面析出而將所述基板加熱處理的工序；在加熱處理工序之后，將向上層側(cè)導(dǎo)電路的表面析出的錳除去的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還含有如下工序在將 向上層側(cè)導(dǎo)電路的表面析出的錳除去后，使錳的有機(jī)化合物的蒸氣與用于形成錳的氧化物 的含有氧的氣體反應(yīng)而在該上層側(cè)導(dǎo)電路上形成由錳的氧化物構(gòu)成的屏蔽層的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，還含有 如下工序在形成所述屏蔽層之前，將在所述凹部的底部露出的下層側(cè)導(dǎo)電路的表面的銅 的氧化物除去的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述將氧化物除去的 工序是對所述凹部供給有機(jī)酸的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述有機(jī)酸為羧酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述錳化合物為錳 氧化物。
9.一種半導(dǎo)體制造裝置，用于在形成于基板表面的層間絕緣膜并在底部露出以銅作為主成分的下層側(cè)導(dǎo)電路的凹部內(nèi)形成上層側(cè)導(dǎo)電路，其特征在于，設(shè)有真空搬送室模塊，其具有基板被搬入的真空環(huán)境的搬送室、和設(shè)于該搬送室內(nèi)的基板 搬送機(jī)構(gòu)，屏蔽層形成模塊，其具備與該真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處 理容器、和供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體而以覆蓋所述層間絕緣膜的露出面的方式形成 用于抑制銅向所述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的機(jī)構(gòu)，有機(jī)酸供給模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的 處理容器、和為了提高構(gòu)成所述屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供給有機(jī)酸 的機(jī)構(gòu)，種子層形成模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的 處理容器、和在所述屏蔽層的表面形成以銅作為主成分的種子層的種子層形成機(jī)構(gòu)，加熱模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處理容 器、和為了使所述屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向種子層的表面析出而將所述基板加熱的加熱 機(jī)構(gòu)，清洗液供給模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的 處理容器、和為了除去因加熱而在所述種子層的表面析出的錳而向該種子層供給清洗液的 機(jī)構(gòu)，導(dǎo)電路形成模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的 處理容器、和在所述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的機(jī)構(gòu)；還具備控制機(jī)構(gòu)，其按照將搬入到所述真空搬送室模塊的基板依次向屏蔽層形成模 塊、有機(jī)酸供給模塊、種子層形成模塊、加熱模塊、清洗液供給模塊及導(dǎo)電路形成模塊搬送 的方式，來控制所述基板搬送機(jī)構(gòu)。
10. 一種半導(dǎo)體制造裝置，用于在形成于基板表面的層間絕緣膜并在底部露出以銅作 為主成分的下層側(cè)導(dǎo)電路的凹部內(nèi)形成上層側(cè)導(dǎo)電路，其特征在于，設(shè)有真空搬送室模塊，其具有基板被搬入的真空環(huán)境的搬送室、和設(shè)于該搬送室內(nèi)的基板 搬送機(jī)構(gòu)，屏蔽層形成模塊，其具備與該真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處 理容器、和供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體而以覆蓋所述層間絕緣膜的露出面的方式形成 用于抑制銅向所述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的機(jī)構(gòu)，有機(jī)酸供給模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的 處理容器、和為了提高構(gòu)成所述屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供給有機(jī)酸 的機(jī)構(gòu)，導(dǎo)電路形成模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的 處理容器、和在所述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的機(jī)構(gòu)，加熱模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處理容 器、和為了使所述屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向所述上層側(cè)導(dǎo)電路的表面析出而將所述基板 加熱的加熱機(jī)構(gòu)；還具備控制機(jī)構(gòu)，其按照將搬入到所述真空搬送室模塊的基板依次向屏蔽層形成模 塊、有機(jī)酸供給模塊、導(dǎo)電路形成模塊及加熱模塊搬送的方式，來控制所述基板搬送機(jī)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，還設(shè)有銅的氧化物除去 模塊，其具備與所述真空搬送室模塊氣密性地連接而在其內(nèi)部載放基板的處理容器、和將 在所述凹部的底部露出的下層側(cè)導(dǎo)電路的表面的銅的氧化物除去的機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)按照將搬入到真空搬送室模塊的基板搬入所述銅的氧化物除去模塊，然 后向所述屏蔽層形成模塊搬送的方式，控制所述基板搬送機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述將銅的氧化物除去的 機(jī)構(gòu)為對所述基板供給有機(jī)酸的機(jī)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9、10、或12所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述有機(jī)酸為羧酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述錳化合物為錳氧化物。
15.一種存儲介質(zhì)，其特征在于，用于對基板進(jìn)行處理的半導(dǎo)體制造裝置，存入了在計 算機(jī)上工作的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序編寫有步驟組以實施權(quán)利要求1至4中任意一項所述的半導(dǎo)體裝置的 制造方法。全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，含有如下工序在形成于基板表面的層間絕緣膜，形成用于嵌入與下層側(cè)導(dǎo)電路電連接的以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的凹部的工序；供給含有錳的有機(jī)化合物的氣體，以覆蓋層間絕緣膜的露出面的方式，形成用于抑制銅向所述層間絕緣膜擴(kuò)散的由錳化合物構(gòu)成的屏蔽層的工序；在形成所述屏蔽層后，為了提高構(gòu)成屏蔽層的錳化合物中的錳的比率而向該屏蔽層供給有機(jī)酸的工序；在有機(jī)酸供給工序之后，在所述屏蔽層的表面形成以銅作為主成分的種子層的工序；在種子層形成工序之后，為了使屏蔽層的表面或?qū)又械腻i向種子層的表面析出而將所述基板加熱處理的工序；為了除去因加熱而在種子層的表面析出的錳而向該種子層供給清洗液的工序；在清洗液供給工序之后，在所述凹部內(nèi)形成以銅作為主成分的上層側(cè)導(dǎo)電路的工序。
文檔編號H01L21/3205GK101911266SQ20098010162
公開日2010年12月8日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者伊藤仁, 佐藤浩, 松本賢治 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社